缓释型香精微胶囊的制备及应用.pdfVIP

收稿日期: 2006- 07- 11; 修回日期: 2006- 11- 14 基金项目: 上海市科技启明星项目 ( 06QA14002) 作者简介: 张? 艳 ( 1981- ) , 女 ( 汉) , 河南人, 硕士, 电话: E- mail: zhanggyann507 mail?dhu?edu ?cn。 缓释型香精微胶囊的制备及应用 张? 艳, 李 ? 娴, 陈水林, 罗 ? 艳 ( 东华大学 化学与化工学院, 上海? 201620) 摘要: 采用原位聚合法制备一系列具有不同缓释性能的香精微胶囊。激光粒度仪测得随壁材用量的增加制 得的香精微胶囊平均粒径呈增大趋势, 并且m( 壁材)?m( 芯材) = 0?25?1 制得的微胶囊粒径分布最为集中。 热重法测得单壁微胶囊 90 以下匀速失重, 90 140 加速失重, 170 后失重率极小;双壁微胶囊的 失重速率明显小于单壁微胶囊, 且基本匀速失重。紫外分光光度法得出双壁微胶囊释放速率明显小于单壁 微胶囊, 香精残留量可于 30 d 后仍保持一个较高水平。若将香精微胶囊应用于棉织物的加香整理, 织物可 保持 5个月以上的留香效果。 关键词: 香精; 微胶囊; 制备; 缓释; 应用 中图分类号: TQ657? ? ? 文献标识码: A? ? ? 文章编号: 1001- 1803( 2007)01- 0031- 03 Preparation and application of control- released fragrance microcapsules ZHANG Yan, LI Xian, CHEN Shui- lin, LUO Yan (College of Chemistry and Chemical Engineering, Donghua University, Shanghai? 201620, China) Abstract: Different control- released fragrance microcapsules with different release properties were prepared by in- situ polymerization. Measured by Laser Particle Size Analyzer, the results showed that following the increase of amount of capsule wall material, the particle size increases. The microcapsules prepared at a ratio of m ( capsule wall material) ?m ( core material) = 0?25?1 the distribution profile is most centralized.By thermo- gravimetry analyses, the weight loss rates were measured and the results showed that in case of single- wall microcapsules, the loss are in constant rate up to 90 ,then in accelerated between 90 and 140 ,and keep a very low rate from 170 on. The weight loss rates of double- wall microcapsules are lower than those of single- wall ones. Results from ultraviolet spectrophotometry showed that the release rate of double- wall microcapsules is significantly lower than that of single- wall ones. A rather high level of fragrance content can be retained in the microcapsules after 30 days.Such microcapsuled fragrance can be used for cotton fabric finishing,and test results showed that the fragrance odor of the finished fabrics can maintain for more than 5 months. Key words: fragrance; microcapsule; preparation; control- released;application ? ? 近年来, 微胶囊作为一种新兴技术, 可有效克服 活性组分释放速度快、有效作用时间短的问题1。 科学研究证明,许多芳香剂具有镇静、杀菌、保 健等作用。近年来,森林浴、芳香治疗法、植物杀菌 素等芳香植物精油的医疗效果日益引起人们的关注。 研制方便、经济、可满足不同缓释要求的香精微胶囊 势在必行 2。 蜜胺树脂微胶囊由于制备工艺简单, 囊壁具有很 好的韧性, 且耐磨、耐热、耐水,为较理想的缓释类 型。但是目前使用蜜胺树脂为壁材制备的微胶囊释放 介质多为液体,且芯材缓释性仅仅涉及简单的定性研 究3- 5, 定量研究尚不足。 由于香精挥发性强,有效存留时间短,若将微胶 囊化技术应用于其缓释,理论上可制得时效较长的缓 释型香精微胶囊。作者采用原位聚合法, 制备具有不 同缓释性能的森林浴香精微胶囊,探索不同制备工艺 对其缓释性能的影响规律。采用紫外分光光度法6定 量测试了缓释制剂的缓释效果, 得出一些关于定量化 !31! 第 37卷第 1 期 2007年 2 月 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 日 用 化 学 工 业 China Surfactant Detergent 部分醚 化的蜜胺树脂预聚体 A、B,工业级, 上海新光助剂 厂;乙醇, 工业级;聚电解质 PDA ( 马来酸酐- 苯乙 烯共聚物) ,自制。LS13320 型激光粒度仪,美国贝 克曼库尔特公司;752N 紫外可见分光光度计,上海 精密科学仪器有限公司; TG209F1 热重分析仪, 德国 耐驰仪器制造有限公司。 1?2? 实验步骤 原位聚合法制备森林浴香精微胶囊: 取一定量森 林浴香精,加入聚电解质 PDA 和蒸馏水,乳化并调 节pH 值至弱酸性;按照表 1 所示壁材用量, 滴加一 定量部分醚化的蜜胺树脂预聚体 A,升温至 55 , 保温 1?5 h 进行单层造壁,降至室温, 再滴加一定量 部分醚化的蜜胺树脂预聚体 B, 升温至 65 ,保温 2 h进行双层造壁; 降至室温,调节 pH 值至弱碱性, 出料, 抽滤, 微胶囊滤物置于干燥皿中干燥至恒重。 表 1? 香精微胶囊不同制备工艺条件 ? ? Tab?1? Different process conditions for preparation of fragrance microcapsules 单壁微胶囊 1#2#3#4#5# 双壁微胶囊 6#7#8# m( 壁材)/ m(芯材)0 ?250 ?3750 ?50 ?6250 ?750 ?60 ?81 ? ? 激光粒度仪测量香精微胶囊的粒径及其分布。 热重分析仪测量香精微胶囊的 TG 曲线。 紫外分光光度法测定不同缓释香精微胶囊的释放 性能:准确称取数份质量相等的森林浴香精微胶囊, 于室温下暴露于空气中。使用紫外分光光度计在最大 吸收波长处, 测定在空气中不同暴露时间的香精微胶 囊萃取液吸光度 A 。以 A 为纵坐标,时间 t 为横坐 标,作香精微胶囊的释放曲线。 香精微胶囊的应用:将 7# 香精微胶囊通过浸渍 ( 粘合剂 50 g/ L,10% 液态香精微胶囊 75 g/ L,浴比 1?10) 、轧 ( 带液率 90% 100%) 、预烘 ( 80 , 1?5 min) 、焙烘 ( 100 110 ,1?5 min) 四步骤, 将其整理在纯棉织物上;整理后的织物在自然应用条 件下暴露于空气中,每隔一个月用乙醇定期萃取; 萃 取液用紫外分光光度计在最大吸收波长下测定吸光 度,考察织物的留香性能。 2 ? 结果与讨论 2?1? 不同制备工艺对缓释香精微胶囊粒径及 分布的影响 ? ? 在制备过程中, 1# 单壁微胶囊因不能将精油完 全包裹,体系尚存漂油现象,所以未能进行测量。 表 2 中, 单壁微胶囊的平均粒径随壁材用量的增 加呈现增大的趋势, 只有 3# 微胶囊平均粒径例外, 这 与其粒径分布有很大联系; 而双壁微胶囊随着壁材用 量的增加, 平均粒径有略许下降后又呈现增大趋势。 表 2? 不同制备工艺的香精微胶囊平均粒径及粒径分布 ?Tab?2? Average particle sizes3# 单壁 微胶囊在整个释放期以较小速率释放香精。双壁微胶 囊在前6 d 以相对较快的速率释放香精, 随后释放速 率减小, 且随着壁材用量增大其释放速率减慢;6# 双壁微胶囊在前 6 d 释放速率最快,这可能是与前所 述粒径分布不集中且在 0 40 ? m 内含有比表面积较 大的诸多小粒子有关。 图 2? 不同香精微胶囊的释放曲线 Fig?2? Releasing profile of different microcapsules 所有香精微胶囊在释放 30 d 后除了 2# 微胶囊的 香精残留量很少, 其余制剂的香精残留量仍维持一个 较高水平,并且壁材用量越大,剩余香精含量越大, 说明不同壁材/ 芯材制备工艺的微胶囊可用于不同缓 释要求的场合中。 2?4? 香精微胶囊的应用 经过香精微胶囊整理后棉织物的留香效果如图 3 所示。 图 3? 香精微胶囊加香整理后织物的留香性能 ?Fig?3? Fragrance odor retaining of finished fabrics with microcapsuled fragrance 在前 2 个月织物上的香精含量减少幅度相对较 大, 香精释放速率相对较快; 随后织物上的香精含量减 少幅度逐渐变小, 香精释放速率相对减缓。 通过主观感 官法评价, 在放置 2 个月后织物的气味与刚处理时比 较有一较大降低, 但香味仍然明显; 当织物放置 5个月 后织物仍保持清淡的香味。 由此看来, 将香精微胶囊用 于棉织物的加香整理可以起到缓慢释放香味的作用。 3 ? 结论 采用原位聚合法制备缓释型森林浴香精单壁与双 壁微胶囊, 可制备在一定时期内以不同释放速率匀速 释放的缓释型香精制剂;随着壁材用量的增加,微胶 囊粒径呈增大趋势,缓释速率呈减小趋势;双壁微胶 囊的释放速率明显小于单壁微胶囊的释放速率;不同 壁材/ 芯材制备工艺的微胶囊可用于不同缓释要求的 场合中;将香精微胶囊用于棉织物的加香整理可获得 良好的留香效果, 5 个月后织物仍保持清淡的香味。 参考文献: 1 赵雯, 张秋禹, 王结良, 等. 缓释技术及应用 J .河南化工, 2004 ( 7) : 1- 3. 2 SAVITHA KRISHNAN,RAJESH BHOSALE,REKHA S SINGHAL. Microencapsulation of cardamom oleoresin:Evaluation of blends of gum arabic, maltodextrin and a modified starch as wall materials J. 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